Разработка автоматизированной системы контроля параметров спутниковых сигналов при многостанционном доступе с временным разделением каналов

Кудабаев Б.Т.; Микишев Г.С.; Анаров М.Ж.; Куцев М.А.

Малые космические аппараты: производство, эксплуатация и управление

УДК 681.5

РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ СПУТНИКОВЫХ СИГНАЛОВ ПРИ МНОГОСТАНЦИОННОМ ДОСТУПЕ С ВРЕМЕННЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ

Б. Т. Кудабаев, Г. С. Микишев, М. Ж. Анаров, М. А. Куцев

Акционерное общество «Республиканский центр космической связи» Республика Казахстан, 010000, г. Астана, ул. Джангильдина 34 E-mail: mikishev@rcsc.kz

Авторами предложена автоматизированная система контроля высокочастотных параметров спутниковых сигналов, организованных по технологии многостанционного доступа с временным разделением каналов.

Ключевые слова: контроль параметров спутниковых сигналов, многостанционный доступ с временным разделением.

DEVELOPMENT OF AUTOMATIC CONTROL SYSTEM OF SATELLITE SIGNALS PARAMETERS IN TIME DIVISION MULTIPLEX ACCESS CHANNELS

B. Kudabayev, G. Mikishev, M. Anarov, M. Kucev

JSC "Republician Centre of Space Communication" 34, Zhangeldin Str., Astana city, 010000, Republic of Kazakhstan E-mail: mikishev@rcsc.kz

The authors proposed an automated monitoring system for high-frequency parameters of satellite signals, organized using time-division multiple access technology. The block diagram of this system and a description of its operation are presented.

Keywords: satellite signal parameters control, time division multiple access.

Введение. Номинальная работа земных станций спутниковой связи является необходимым условием функционирования спутниковых сетей [1].

Одной из технологий, включающих большое количество земных станций, является многостанционный доступ с временным разделением [2]. Разработка системы контроля параметров спутниковых сигналов земных станций при МДВР, является актуальной задачей.

Обзор существующих систем контроля спутниковых сигналов. Существующие системы мониторинга обеспечивают необходимый уровень контроля частотного спектра полезных нагрузок космических аппаратов. Однако идентификация помех в спутниковых сетях с технологией МДВР/многочастотная МДВР, причиной которых являются некорректно работающие передатчики земных станций, при использовании рассмотренных систем не представляется возможным.

Анализ проблемы. Для измерения мощности несущих обратных каналов спутниковой сети, организованных по технологии МДВР необходимо проводить временное стробирование. Номинальная мощность канала при технологии МДВР таким образом, может определена в период времени, ограниченного тайм-слотом для данного канала.

Автоматизированная система контроля параметров спутниковых сигналов при многостанционном доступе с временным разделением каналов.

Данная система включает следующие функциональ-

ные блоки: анализатор цифрового потока, контроллер МДВР, автоматизированное рабочее место (АРМ) станции мониторинга МДВР, анализатор спектра, коммутатор. После интеграции данной системы в главную систему мониторинга, данная система может быть названа: «система мониторинга МДВР».

Блок-схема автоматизированной системы контроля параметров спутниковых сигналов при многостанционном доступе с временным разделением каналов представлена на рисунке.

Анализ выполнения условий реализации системы. В системе выполняются следующие операции:

- единичные измерения тайм-слота ЗС и проведение экспресс-анализа спектра сигналов;

- выполнение серии измерений в нескольких тайм-слотах и проведение расширенного анализа сигналов;

- установление соответствия принятых сигналов идентификационным номерам земных станций спутниковой сети.

Экспресс-анализ выполняется на основе измерений, выполненных в режиме реального времени и принятых расчетных данных о задержках сигнала в наземном и спутниковом сегменте.

Расширенный анализ выполняется следующим образом.

Соответствие между сигналами, принятыми по наземному каналу связи и спутниковой линии связи осуществляется с применением корреляционного анализа.

Решетневскуе чтения. 2018

Вход РЧ

Блок-схема автоматизированной системы контроля параметров спутниковых сигналов при многостанционном доступе с временным разделением каналов

В качестве объекта анализа принимается система количественных признаков Х, Y, где в результате п независимых измерений получены пары чисел:

(хЬ у!), (Х2, У2), (х„, Уп).

Количественный признак Х включает множество чисел (хь х2, ..., хП), количественный признак Y включает множество чисел (у1, у2, ..., уП).

В рассматриваемом случае числа множества Х -это интервалы хi между временными метками начала тайм-слотов ЗССС, принятых по наземному каналу связи; числа множества Y - интервалы yi между передними фронтами ВЧ-сигналов, принятых через спутниковую линию связи.

Репрезентативность количества п выборок значений х, yi для выполнения анализа определяется временем задержки приема сигнала спутникового канала относительно сигнала, принятого по наземному каналу связи.

Величина оценки г коэффициента корреляции определяется по формуле:

j( x - x )( y- - y )

i=1_

jj (X,. - x)2 jj (y - y)2

r =

1 П 1 п

где х = — Vх; у = — Vу; п - объем выборок [3].

П ,=1 п ,=!

Значение г коэффициента корреляции выполняется для каждой серии измерений спектра в пределах времени задержки спутниковой линии Тзсл. Соответствие между сигналами, принятыми по наземному каналу связи и спутниковой линии связи устанавливается для серии измерений с наибольшим значением коэффициента корреляции.

В настоящих тезисах приведена структурная схема системы автоматического управления измерениями высокочастотных параметров спутниковых сигналов

передачи данных и связи при использовании технологии многостанционного доступа с временным разделением каналов.

Представлены методы, подтверждающие возможность реализации данной системы с целью повышения уровня качества эксплуатации спутниковых сетей.

Библиографические ссылки

1. Основы построения и эксплуатации космической системы связи и вещания. Кн. 1, специальный теоретический курс / А. А. Медведев, В. А. Меньшиков, В. Л. Иванов и др. М. : ИП Хоружевский А. И., 2005. 600 с.

2. Bernard Sklar. Digital Communications. Fundamental and Applications. Second Edition, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA 2001. 1074 p.

3. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. М. : Физматлит, 2006. 816 c.

References

1. Medvedev A. A., Men'shikov V. A., Ivanov V. L. [Basics of construction and operation of the space communication and broadcasting system. Book 1, a special theoretical course]. Moscow, IE Horuzhevskij, 2005. 600 p. (in Russ.)

2. Bernard Sklar. Digital Communications. Fundamental and Applications. Second Edition. New Jersey, Prentice Hall, 2001. 1074 p.

3. Kobzar' A.I. Prikladnaya matematicheskaya sta-tistika. Dlya inzhenerov i nauchnykh rabotnikov. [Applied mathematical statistics. For engineers and scientists]. Moscow, Fizmatlit Publ, 2006. 816 p. (in Russ.)